Store absorber composition information in fMLayers and fZLayers
[u/mrichter/AliRoot.git] / STRUCT / AliABSOvF.cxx
1 /**************************************************************************
2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
3  *                                                                        *
4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
6  *                                                                        *
7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
14  **************************************************************************/
15
16 /*
17 $Log$
18 */
19
20 //                                                                           //
21 //                                                                           //
22 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
23
24 #include "AliABSOvF.h"
25 #include "AliRun.h"
26 #include "AliMC.h"
27 #include "AliConst.h"
28 #include "AliALIFE.h"
29
30 ClassImp(AliABSOvF)
31  
32 //_____________________________________________________________________________
33 AliABSOvF::AliABSOvF()
34 {
35   //
36   // Default constructor
37   //
38 }
39  
40 //_____________________________________________________________________________
41 AliABSOvF::AliABSOvF(const char *name, const char *title)
42        : AliABSO(name,title)
43 {
44   //
45   // Standard constructor
46   //
47   SetMarkerColor(7);
48   SetMarkerStyle(2);
49   SetMarkerSize(0.4);
50 }
51  
52 //_____________________________________________________________________________
53 void AliABSOvF::CreateGeometry()
54 {
55 // Create the absorber geometry 
56 // The inner part of the absorber (shield) is written also in ALIFE format
57 //
58     enum {kC=1605, kAl=1608, kFe=1609, kCu=1610, kW=1611, kPb=1612,
59                   kNiCuW=1620, kVacuum=1615, kAir=1614, kConcrete=1616,
60                   kPolyCH2=1617, kSteel=1609, kInsulation=1613, kPolyCc=1619};    
61     
62     Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray()-1599;
63     
64     Float_t par[24], cpar[5], cpar0[5], pcpar[12], tpar[3], tpar0[3]; 
65     Float_t dz;
66
67     AliALIFE* flukaGeom = new AliALIFE("frontshield.alife", "abso_vol.inp");
68
69 #include "ABSOSHILConst.h"
70 #include "ABSOConst.h"
71     Float_t dzFe = 11.;
72 //
73 // 3 < theta < 9
74     fNLayers[0] = 11; 
75     fMLayers[0][ 0] = kAir;              fZLayers[0][ 0] = zAbsStart;
76     fMLayers[0][ 1] = kC;                fZLayers[0][ 1] = zAbsCc;             
77     fMLayers[0][ 2] = kConcrete;         fZLayers[0][ 2] = zRear-dRear-dzFe;
78     fMLayers[0][ 3] = kFe;               fZLayers[0][ 3] = zRear-dRear;
79     fMLayers[0][ 4] = kPb;               fZLayers[0][ 4] = fZLayers[0][3] + 5.;
80     fMLayers[0][ 5] = kPolyCH2;          fZLayers[0][ 5] = fZLayers[0][4] + 5.;
81     fMLayers[0][ 6] = kPb;               fZLayers[0][ 6] = fZLayers[0][5] + 5.;
82     fMLayers[0][ 7] = kPolyCH2;          fZLayers[0][ 7] = fZLayers[0][6] + 5.;
83     fMLayers[0][ 8] = kPb;               fZLayers[0][ 8] = fZLayers[0][7] + 5.;
84     fMLayers[0][ 9] = kPolyCH2;          fZLayers[0][ 9] = fZLayers[0][8] + 5.;
85     fMLayers[0][10] = kPb;               fZLayers[0][10] = zRear;
86 // 2 < theta < 3
87     fNLayers[1] = 5; 
88     fMLayers[1][0] = fMLayers[0][0];      fZLayers[1][0] = fZLayers[0][0];
89     fMLayers[1][1] = fMLayers[0][1];      fZLayers[1][1] = fZLayers[0][1];
90     fMLayers[1][2] = fMLayers[0][2];      fZLayers[1][2] = fZLayers[0][2];
91     fMLayers[1][3] = fMLayers[0][3];      fZLayers[1][3] = fZLayers[0][3];
92     fMLayers[1][4] = kNiCuW;              fZLayers[1][4] = zRear;
93 //
94     Float_t dTube=0.1;                     // tube thickness
95     Float_t dInsu=0.5;                     // insulation thickness
96     Float_t dEnve=0.1;                     // protective envelope thickness
97     Float_t dFree=0.5;                     // clearance thickness
98
99
100 // Mother volume and outer shielding: Pb
101   par[0]  = 0.;
102   par[1]  = 360.;
103   par[2]  = 7.;
104     
105   par[3]  = -(zRear-zAbsStart)/2.;
106   par[4]  = rAbs;
107   par[5]  = zAbsStart * TMath::Tan(theta1);
108
109   par[6]  = par[3]+(zNose-zAbsStart);
110   par[7]  = rAbs;
111   par[8]  = zNose * TMath::Tan(theta1);
112
113   par[9]  = par[3]+(zConeTPC-zAbsStart);
114   par[10] = rAbs;
115   par[11] = par[8] + (par[9] - par[6]) * TMath::Tan(theta2);
116
117   par[12]  = par[3]+(zOpen-zAbsStart);
118   par[13] = rAbs;
119   par[14] = par[11] + (par[12] - par[9]) * TMath::Tan(accMax);
120
121   par[15] = par[3]+(zRear-dRear-zAbsStart);
122   par[16] = rAbs   + (par[15] - par[12]) * TMath::Tan(thetaOpen1) ;
123   par[17] = par[14] + (par[15] - par[12]) * TMath::Tan(accMax);
124
125   par[18] = par[3]+(zRear-dRear-zAbsStart);
126   par[19] = (zRear-dRear) * TMath::Tan(accMin);
127   par[20] = par[14] + (par[18] - par[12]) * TMath::Tan(accMax);
128
129   par[21] = -par[3];
130   par[22] =  zRear* TMath::Tan(accMin);
131   par[23] = par[20] + (par[21] - par[18]) * TMath::Tan(accMax);
132   gMC->Gsvolu("ABSS", "PCON", idtmed[kPb], par, 24);
133   { // Begin local scope for i
134       for (Int_t i=4; i<18; i+=3) par[i]  = 0;
135   } // End local scope for i
136   gMC->Gsvolu("ABSM", "PCON", idtmed[kVacuum+40], par, 24);
137   gMC->Gspos("ABSS", 1, "ABSM", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
138
139 //
140 // Steel envelope
141 //
142   par[4] = par[5] -dSteel;
143   par[7] = par[8] -dSteel;
144   par[10]= par[11]-dSteel;  
145   par[13]= par[14]-dSteel;  
146   par[16]= par[17]-dSteel;  
147   par[19]= par[20]-dSteel;  
148   par[22]= par[23]-dSteel;  
149   gMC->Gsvolu("ABST", "PCON", idtmed[kSteel], par, 24);
150   gMC->Gspos("ABST", 1, "ABSS", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
151 //
152 // Polyethylene shield
153 // 
154   cpar[0] = (zRear - zConeTPC) / 2.;
155   cpar[1] = zConeTPC * TMath::Tan(accMax);
156   cpar[2] = cpar[1] + dPoly;
157   cpar[3] = zRear * TMath::Tan(accMax);
158   cpar[4] = cpar[3] + dPoly;
159   gMC->Gsvolu("APOL", "CONE", idtmed[kPolyCH2+40], cpar, 5);
160   dz = (zRear-zAbsStart)/2.-cpar[0];
161   gMC->Gspos("APOL", 1, "ABSS", 0., 0., dz, 0, "ONLY");
162
163 //
164 // Tungsten nose to protect TPC
165 // 
166   cpar[0] = (zNose - zAbsStart) / 2.;
167   cpar[1] = zAbsStart * TMath::Tan(accMax);
168   cpar[2] = zAbsStart * TMath::Tan(theta1)-dSteel;
169   cpar[3] = zNose * TMath::Tan(accMax);
170   cpar[4] = zNose * TMath::Tan(theta1)-dSteel;
171   gMC->Gsvolu("ANOS", "CONE", idtmed[kW], cpar, 5);
172 //
173   dz = -(zRear-zAbsStart)/2.+cpar[0];
174   gMC->Gspos("ANOS", 1, "ABSS", 0., 0., dz, 0, "ONLY");
175 //
176 // Tungsten inner shield
177 //
178   Float_t zW=zTwoDeg+.1;
179   Float_t dZ = zW+(zRear-dRear-zW)/2.;
180   //
181   pcpar[0]  = 0.;
182   pcpar[1]  = 360.;
183   pcpar[2]  = 3.;
184   pcpar[3]  = zW-dZ;
185   pcpar[4]  = rAbs;
186   pcpar[5]  = zW * TMath::Tan(accMin);
187   pcpar[6]  = zOpen-dZ;
188   pcpar[7]  = rAbs;
189   pcpar[8]  = zOpen * TMath::Tan(accMin);
190   pcpar[9]  = zRear-dRear-dZ;
191   pcpar[10] = rAbs+(zRear-dRear-zOpen) * TMath::Tan(thetaOpen1);
192   pcpar[11] = (zRear-dRear) * TMath::Tan(accMin);
193   
194   gMC->Gsvolu("AWIN", "PCON", idtmed[kNiCuW+40], pcpar, 12);
195   //
196   dz=(zW+zRear-dRear)/2-(zAbsStart+zRear)/2.;
197   gMC->Gspos("AWIN", 1, "ABSS", 0., 0., dz, 0, "ONLY");
198
199   //     Inner tracking region
200   //
201   //     mother volume: Pb
202   //
203   pcpar[0]  = 0.;
204   pcpar[1]  = 360.;
205   pcpar[2]  = 3.;
206   pcpar[3]  = -(zRear-zAbsStart)/2.;
207   pcpar[4]  = rAbs;
208   pcpar[5]  = zAbsStart * TMath::Tan(accMax);
209   pcpar[6]  = pcpar[3]+(zTwoDeg-zAbsStart);
210   pcpar[7]  = rAbs;
211   pcpar[8]  = zTwoDeg * TMath::Tan(accMax);
212   pcpar[9]  = -pcpar[3];
213   pcpar[10] = zRear * TMath::Tan(accMin);
214   pcpar[11] = zRear * TMath::Tan(accMax);
215   gMC->Gsvolu("AITR", "PCON", idtmed[fMLayers[0][4]], pcpar, 12);
216   //
217   // special Pb medium for last 5 cm of Pb
218   Float_t zr=zRear-2.-0.001;
219   cpar[0] = 1.0;
220   cpar[1] = zr * TMath::Tan(thetaR);
221   cpar[2] = zr * TMath::Tan(accMax);
222   cpar[3] = cpar[1] + TMath::Tan(thetaR) * 2;
223   cpar[4] = cpar[2] + TMath::Tan(accMax) * 2;
224   gMC->Gsvolu("ARPB", "CONE", idtmed[fMLayers[0][4]], cpar, 5);
225   dz=(zRear-zAbsStart)/2.-cpar[0]-0.001;
226   gMC->Gspos("ARPB", 1, "AITR", 0., 0., dz, 0, "ONLY");
227   //
228   //     concrete cone: concrete 
229   //
230   pcpar[9]  = pcpar[3]+(zRear-dRear-zAbsStart);
231   pcpar[10] = (zRear-dRear) * TMath::Tan(accMin);
232   pcpar[11] = (zRear-dRear) * TMath::Tan(accMax);
233   gMC->Gsvolu("ACON", "PCON", idtmed[fMLayers[0][2]+40], pcpar, 12);
234   gMC->Gspos("ACON", 1, "AITR", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
235 //
236 //    Fe Cone 
237 //
238   zr = zRear-dRear-dzFe-1.;
239   cpar[0]  = dzFe/2.;
240   cpar[1] = zr * TMath::Tan(accMin);
241   cpar[2] = zr * TMath::Tan(accMax);
242   cpar[3] = cpar[1] + TMath::Tan(thetaR) * dzFe;
243   cpar[4] = cpar[2] + TMath::Tan(accMax) * dzFe;
244   gMC->Gsvolu("ACFE", "CONE",idtmed[fMLayers[0][3]], cpar, 5);
245
246   dz = (zRear-zAbsStart)/2.-dRear-dzFe/2.-1.;
247   
248   gMC->Gspos("ACFE", 1, "ACON", 0., 0., dz, 0, "ONLY");
249
250
251   //
252   //     carbon cone: carbon
253   //
254   pcpar[9]  = pcpar[3]+(zAbsCc-zAbsStart);
255   pcpar[10]  = zAbsCc * TMath::Tan(accMin);
256   pcpar[11]  = zAbsCc * TMath::Tan(accMax);
257   gMC->Gsvolu("ACAR", "PCON", idtmed[fMLayers[0][1]+40], pcpar, 12);
258   gMC->Gspos("ACAR", 1, "ACON", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
259  //
260  //     carbon cone outer region
261  //
262   cpar[0]  = 10.;
263   cpar[1]  = rAbs;
264   cpar[2]  = zAbsStart* TMath::Tan(accMax);
265   cpar[3]  = rAbs;
266   cpar[4]  = cpar[2]+2. * cpar[0] * TMath::Tan(accMax);
267
268   gMC->Gsvolu("ACAO", "CONE", idtmed[fMLayers[0][1]], cpar, 5);
269   dz=-(zRear-zAbsStart)/2.+cpar[0];
270   gMC->Gspos("ACAO", 1, "ACAR", 0., 0., dz, 0, "ONLY");
271   //
272   //     inner W shield
273   Float_t epsi=0.;
274   Float_t repsi=1.;
275   
276   zr=zRear-(dRear-epsi);
277   cpar[0] = (dRear-epsi)/2.;
278   cpar[1] = zr * TMath::Tan(accMin);
279   cpar[2] = zr * TMath::Tan(thetaR*repsi);
280   cpar[3] = cpar[1] + TMath::Tan(accMin) * (dRear-epsi);
281   cpar[4] = cpar[2] + TMath::Tan(thetaR*repsi) * (dRear-epsi);
282   gMC->Gsvolu("ARW0", "CONE", idtmed[fMLayers[1][4]+40], cpar, 5);
283   dz=(zRear-zAbsStart)/2.-cpar[0];
284   gMC->Gspos("ARW0", 1, "AITR", 0., 0., dz, 0, "ONLY");
285   //
286   // special W medium for last 5 cm of W
287   zr=zRear-5;
288   cpar[0] = 2.5;
289   cpar[1] = zr * TMath::Tan(accMin);
290   cpar[2] = zr * TMath::Tan(thetaR*repsi);
291   cpar[3] = cpar[1] + TMath::Tan(accMin) * 5.;
292   cpar[4] = cpar[2] + TMath::Tan(thetaR*repsi) * 5.;
293   gMC->Gsvolu("ARW1", "CONE", idtmed[fMLayers[1][4]+20], cpar, 5);
294   dz=(dRear-epsi)/2.-cpar[0];
295   gMC->Gspos("ARW1", 1, "ARW0", 0., 0., dz, 0, "ONLY");
296   //
297   // PolyEthylene Layers
298   Float_t drMin=TMath::Tan(thetaR) * 5;
299   Float_t drMax=TMath::Tan(accMax) * 5;
300   gMC->Gsvolu("ARPE", "CONE", idtmed[fMLayers[0][5]], cpar, 0);
301   cpar[0]=2.5;
302   { // Begin local scope for i
303       for (Int_t i=0; i<3; i++) {
304           zr=zRear-dRear+5+i*10.;
305           cpar[1] = zr * TMath::Tan(thetaR);
306           cpar[2] = zr * TMath::Tan(accMax);
307           cpar[3] = cpar[1] + drMin;
308           cpar[4] = cpar[2] + drMax;
309           dz=(zRear-zAbsStart)/2.-cpar[0]-5.-(2-i)*10;
310           gMC->Gsposp("ARPE", i+1, "AITR", 0., 0., dz, 0, "ONLY",cpar,5);
311       }
312   } // End local scope for i
313   gMC->Gspos("AITR", 1, "ABSS", 0., 0., 0., 0, "ONLY"); 
314   dz = (zRear-zAbsStart)/2.+zAbsStart;
315   gMC->Gspos("ABSM", 1, "ALIC", 0., 0., dz, 0, "ONLY"); 
316 //
317 //
318 // vacuum system
319 //
320 // pipe and heating jackets
321 //
322 //
323 // cylindrical piece
324   tpar0[2]=(zOpen-zAbsStart)/2;
325   tpar0[0]=rVacu;
326   tpar0[1]=rAbs;
327   gMC->Gsvolu("AV11", "TUBE", idtmed[kSteel+40], tpar0, 3);
328 //
329 // insulation
330
331   tpar[2]=tpar0[2];
332   tpar[0]=rVacu+dTube;
333   tpar[1]=tpar[0]+dInsu;
334   gMC->Gsvolu("AI11", "TUBE", idtmed[kInsulation+40], tpar, 3);
335   gMC->Gspos("AI11", 1, "AV11", 0., 0., 0., 0, "ONLY"); 
336 //
337 // clearance 
338   tpar[0]=tpar[1]+dEnve;
339   tpar[1]=tpar[0]+dFree;
340   gMC->Gsvolu("AP11", "TUBE", idtmed[kAir+40], tpar, 3);
341   gMC->Gspos("AP11", 1, "AV11", 0., 0., 0., 0, "ONLY"); 
342 //
343   dz=-(zRear-zAbsStart)/2.+tpar0[2];
344   gMC->Gspos("AV11", 1, "ABSM", 0., 0., dz, 0, "ONLY"); 
345
346 //
347 // begin Fluka
348 // Float_t zTwoDeg1=zTwoDeg-0.9/TMath::Tan(accMin);
349   Float_t pos[3]={0.,0.,0.};
350   Float_t r[8];
351   r[0]=0.;
352   r[1]=rVacu;
353   r[2]=r[1]+0.1;
354   r[3]=r[2]+0.5;  
355   r[4]=r[3]+0.1;
356   r[5]=r[4]+0.5;
357
358   char* materialsA[7] 
359       = {"VACUUM", "STEEL", "PIPEINSU", "STEEL", "AIR", "AIR"};
360   char* fieldsA[7] 
361       = {"MF", "MF", "MF", "MF", "MF", "MF"};
362   char* cutsA[7] 
363       = {"$SHH", "$SHH", "$SHH", "$SHH", "$SHH", "$SHH"};
364   char* materialsB[7] 
365       = {"VACUUM", "STEEL", "PIPEINSU", "STEEL", "AIR", "CARBON"};
366   char* fieldsB[7] 
367       = {"MF", "MF", "MF", "MF", "MF", "MF"};
368   char* cutsB[7] 
369       = {"$SHH", "$SHH", "$SHH", "$SHH", "$SHH", "$SHS"};
370
371   flukaGeom->Comment("Front Absorber Cylyndrical Section");
372   flukaGeom->SetDefaultVolume("*ACR02","*ACR02" );
373   flukaGeom->OnionCylinder(r, 6 , zAbsStart, zOpen, pos, materialsB, fieldsB, cutsB);
374   flukaGeom->Cone(rAbs, rAbs, -rAbs, -rAbs, zTwoDeg, zOpen, pos, 
375               "NIW", "MF", "$SHH");  
376 //
377 // end Fluka
378
379 //
380 // conical piece
381
382   cpar0[0]=(zRear-dRear-zOpen)/2;
383   cpar0[1]=rVacu-0.05;
384   cpar0[2]=rAbs;
385   Float_t dR=2.*cpar0[0]*TMath::Tan(thetaOpen1);
386   cpar0[3]=cpar0[1]+dR;
387   cpar0[4]=cpar0[2]+dR;
388   gMC->Gsvolu("AV21", "CONE", idtmed[kSteel+40], cpar0, 5);
389   dTube+=0.05;
390
391 //
392 // insulation
393   cpar[0]=cpar0[0];
394   cpar[1]=cpar0[1]+dTube;
395   cpar[2]=cpar0[1]+dTube+dInsu;
396   cpar[3]=cpar0[3]+dTube;
397   cpar[4]=cpar0[3]+dTube+dInsu;
398   gMC->Gsvolu("AI21", "CONE", idtmed[kInsulation+40], cpar, 5);
399   gMC->Gspos("AI21", 1, "AV21", 0., 0., 0., 0, "ONLY"); 
400 //
401 // clearance
402   cpar[1]=cpar0[1]+dTube+dInsu+dEnve;
403   cpar[2]=rAbs;
404   cpar[3]=cpar0[1]+dTube+dInsu+dEnve+dR;
405   cpar[4]=rAbs+dR;
406
407   gMC->Gsvolu("AP21", "CONE", idtmed[kAir+40], cpar, 5);
408   gMC->Gspos("AP21", 1, "AV21", 0., 0., 0., 0, "ONLY"); 
409   
410   dz=(zRear-zAbsStart)/2.-cpar0[0]-dRear;
411   gMC->Gspos("AV21", 1, "ABSM", 0., 0., dz, 0, "ONLY"); 
412 //
413 // begin Fluka
414 //
415   Float_t r1[7], r2[7];
416   r1[0]=0.;
417   r2[0]=0.;
418   r1[1]=rVacu-0.05;
419   r2[1]=cpar0[3];
420
421   r1[2]=r1[1]+0.15;
422   r1[3]=r1[2]+0.5;  
423   r1[4]=r1[3]+0.1;
424   r1[5]=r1[4]+0.5;
425   r1[6]=cpar0[2];
426
427   r2[2]=r2[1]+0.15;
428   r2[3]=r2[2]+0.5;  
429   r2[4]=r2[3]+0.1;
430   r2[5]=r2[4]+0.5;
431   r2[6]=cpar0[4];
432
433   flukaGeom->Comment("Front Absorber Conical Section");
434   flukaGeom->OnionCone(r1, r2,  7 , zOpen, zRear-dRear, pos, materialsA, fieldsA, cutsA);
435   flukaGeom->Cone(r1[6], r2[6], -1., -1., 
436               zOpen, zRear-dRear, pos, "NIW", "MF", "$SHH"); 
437
438   flukaGeom->Finish();
439   delete flukaGeom;
440   
441 //
442 // end Fluka
443 }
444
445 //_____________________________________________________________________________
446
447 void AliABSOvF::Init()
448 {
449   //
450   // Initialisation of the muon absorber after it has been built
451   Int_t i;
452   //
453   printf("\n");
454   for(i=0;i<35;i++) printf("*");
455   printf(" ABSOvF_INIT ");
456   for(i=0;i<35;i++) printf("*");
457   printf("\n");
458   //
459   for(i=0;i<80;i++) printf("*");
460   printf("\n");
461 }
462  
463
464
465
466
467
468
469
470
471